高平市米山至河西鄉(xiāng)村道路改造工程方案研究

馬 濤

（山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，山西 太原 030006）

1 工程概況

隨著高速公路網(wǎng)及國(guó)省干線公路網(wǎng)的擴(kuò)展，高速公路、國(guó)省干線公路規(guī)模效益的發(fā)揮，有賴于農(nóng)村公路協(xié)調(diào)配置形成有機(jī)的整體。農(nóng)村公路不僅是干線公路集疏運(yùn)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，也是其他運(yùn)輸方式集疏運(yùn)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，是便捷、通暢、高效、安全的交通運(yùn)輸體系的重要組成部分。公路交通大循環(huán)圈的構(gòu)建使全市路網(wǎng)分布更加科學(xué)合理，本項(xiàng)目是高平市總體規(guī)劃中構(gòu)建公路交通大循環(huán)圈八個(gè)項(xiàng)目的其中之一，是逐步實(shí)現(xiàn)高平市總體規(guī)劃，完善高平市道路網(wǎng)骨架的重要舉措。

本項(xiàng)目建設(shè)對(duì)于改善區(qū)域路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、推進(jìn)城鄉(xiāng)一體化建設(shè)、促進(jìn)高平市的發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。本項(xiàng)目起點(diǎn)接S331，終點(diǎn)接G207，跨越米山、河西兩鎮(zhèn)。其實(shí)施可以溝通現(xiàn)有國(guó)省道，改善項(xiàng)目區(qū)出行條件和交通環(huán)境，加強(qiáng)村鎮(zhèn)與市區(qū)的聯(lián)系，有利于貨物流通，發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，開(kāi)發(fā)多種經(jīng)營(yíng)，給沿線居民的生產(chǎn)、生活帶來(lái)極大的便利，大大促進(jìn)地方特色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為高平市人民早日過(guò)上富裕的生活奠定基礎(chǔ)。

2 項(xiàng)目區(qū)地形、地貌

擬建項(xiàng)目位于山西省東部山區(qū)澤州盆地北端的高平市境內(nèi)。地勢(shì)總體向南部?jī)A斜。地形較為平坦，地形最高點(diǎn)為東部山梁，標(biāo)高為997.7m，地形最低點(diǎn)位于終點(diǎn)附近的丹河?xùn)|岸，標(biāo)高為807.9m，區(qū)內(nèi)最大相對(duì)高差為189.8m。本項(xiàng)目區(qū)共有三大地貌單元。

（1）黃土丘陵區(qū)。地形起伏相對(duì)較小，地表沖溝不發(fā)育，約2~3條/km，地表自然坡度較為平緩。微地貌以黃土梁和黃土沖溝為主，局部發(fā)育有黃土臺(tái)地。沖溝形態(tài)以U型為主。地表覆蓋物以第四系黃土為主，溝心有少量Q4沖積相黃土堆積，項(xiàng)目中段附近有基巖出露。天然植被較少，以農(nóng)作物和綠化林地為主。中部山梁有少量灌木分布。

（2）構(gòu)造剝蝕低山區(qū)。主要位于項(xiàng)目區(qū)中部，地形起伏一般，地表沖溝不發(fā)育，多呈V字型，地表自然坡率較小。地表覆蓋0.5~15m厚的黃土，項(xiàng)目中段沖溝偶爾可見(jiàn)基巖出露，溝心有少量Q4沖洪積相堆積物。地表植被多為灌木。

（3）河谷地貌。起點(diǎn)位于東倉(cāng)河的一級(jí)階地，項(xiàng)目終點(diǎn)附近，路線位于丹河?xùn)|岸一級(jí)階地，地形平坦、地勢(shì)開(kāi)闊，沖溝不發(fā)育。微地貌有河床、河漫灘，以及一級(jí)階地。地表多為農(nóng)田，地層為巨厚沖積黃土。

3 工程地質(zhì)

3.1 地層巖性

區(qū)域地層總體走向北偏東，傾向北偏西，由老至新依次出露有二疊系等，第四系松散沉積物廣泛覆蓋于各時(shí)代地層之上，詳見(jiàn)區(qū)域地質(zhì)圖。由老至新，出露的地層主要包括以下方面。

（1）二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）

二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）由灰色、灰白色砂巖、灰黑色泥巖及煤層組成，厚度為30～80m，下部的3#煤厚度大且分布廣。主要露頭出現(xiàn)在路線起點(diǎn)段兩側(cè)的山間沖溝。

（2）二疊系中統(tǒng)下石盒子組（P2x）

二疊系中統(tǒng)下石盒子組（P2x）由黃褐色、灰綠色砂巖夾泥巖組成，上部夾錳鐵礦層，下部偶夾薄煤層。主要露頭出現(xiàn)在路線起點(diǎn)段兩側(cè)的山間沖溝。

（3）第四系中更新統(tǒng)離石組（Q2l）

中更新統(tǒng)離石組（Q2l）黃土，在切割較深的沖溝可見(jiàn)露頭，局部直接覆蓋于地表，下伏基巖地層呈角度不整合接觸。巖性為淺黃色至淺紅色亞黏土和含風(fēng)化巖屑的砂層及黃土，厚0～11.3m。土質(zhì)較為堅(jiān)硬，一般含水量較小。主要分布在項(xiàng)目區(qū)的后半段。

（4）第四系上更新統(tǒng)馬蘭組（Q3m）

上更新統(tǒng)（Q3）黃土，廣泛分布于地表，下伏基巖地層呈角度不整合接觸。為淺黃色至淺紅色亞黏土和含風(fēng)化巖屑的砂層及黃土，厚0～15.5m。土質(zhì)較為疏松，一般含水量較小，局部出現(xiàn)I級(jí)自重濕陷性。全線均有分布。

（5）第四系全新統(tǒng)（Q4）

第四系全新統(tǒng)（Q4）地層，廣泛分布于沿線各河道附近及沖溝溝底，以淺黃色層亞黏土為主，呈層狀、窩狀松散堆積。除了河床附近，一般厚度不大。

3.2 地質(zhì)構(gòu)造

區(qū)域構(gòu)造位于沁水塊坳（Ⅲ級(jí)），沽尚—武鄉(xiāng)—陽(yáng)城北北東向褶帶（Ⅳ級(jí)）東南緣，晉獲褶斷帶西側(cè)。主要由一系列不同級(jí)別的平緩褶皺組成，其中背、向斜以北偏東走向?yàn)橹?，并伴隨斷層的出現(xiàn)。

4 方案設(shè)計(jì)

方案設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 線路方案圖

4.1 A線方案

A線方案起點(diǎn)位于高平市米山鎮(zhèn)東北方向約400m處，順接S331坪曲線，之后路線沿米山鎮(zhèn)外側(cè)布線，在米山鎮(zhèn)南路折向南，接鄉(xiāng)道坪曲線—孝義公路，路線繼續(xù)向南沿鄉(xiāng)道坪曲線—孝義公路布線約1.6km，經(jīng)三王村西，在北莊村西折向西南方向，經(jīng)祁寨村北，上跨長(zhǎng)晉高速公路，過(guò)官莊村南后，繼續(xù)向西南方向展線，到達(dá)本項(xiàng)目終點(diǎn)G207（河西鎮(zhèn)仙井村北約500m）處，與河西至南城鄉(xiāng)村道路改造工程起點(diǎn)相接，路線全長(zhǎng)6.652km，其中米山鎮(zhèn)境內(nèi)5.13km，河西鎮(zhèn)境內(nèi)1.52km。

A線在AK2+000至AK3+600約1.6km的范圍內(nèi)沿鄉(xiāng)道坪曲線—孝義公路展線，但鄉(xiāng)道坪曲線—孝義公路現(xiàn)有平縱指標(biāo)、路面結(jié)構(gòu)等均不符合二級(jí)路標(biāo)準(zhǔn)，本方案只利用其建設(shè)用地。

主要控制點(diǎn)：米山鎮(zhèn)、米山高新技術(shù)工業(yè)園區(qū)、三王村、祁寨、官莊、河西現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)。

4.2 B線方案

B線方案起點(diǎn)與A線起點(diǎn)位置相同，位于高平市米山鎮(zhèn)東北方向約400m處，與S331坪曲線以平交相接。路線在1km后向南跨越東倉(cāng)河后，又折向西南沿山坡布線，在三王村西北與A線銜接。對(duì)應(yīng)A線AK0+000至AK3+300段。

主要控制點(diǎn)：米山鎮(zhèn)、三王村。

4.3 C線方案

C線方案為局部比較方案，起點(diǎn)接A線AK3+800，路線在北莊村西折向西南方向，穿祁寨村而過(guò)，上跨長(zhǎng)晉高速公路，過(guò)官莊村南后，繼續(xù)向西南方向展線，在仙井村南與A線相接。對(duì)應(yīng)A線AK3+800至AK6+400段。

主要控制點(diǎn)：祁寨、官莊。

5 方案比選

A線與B線為起點(diǎn)相同而終點(diǎn)不同的方案，A線與C線為局部比較方案，其主要比較因素是建成后區(qū)域路網(wǎng)布局不同，從而影響區(qū)域交通量，并且項(xiàng)目的便利性也有很大區(qū)別。

由于C線與A線相比并無(wú)明顯優(yōu)勢(shì)，比較意義不大，故只對(duì)A、B線進(jìn)行定量比較，對(duì)C線進(jìn)行定性比較。

B線的優(yōu)點(diǎn)是沿山坡布線，給米山鎮(zhèn)和工業(yè)園區(qū)的發(fā)展預(yù)留了更多的空間。B線的缺點(diǎn)是工程量相對(duì)較大。在A、B線跨越相同范圍段內(nèi)，B線路線長(zhǎng)度為3.122km，比A線縮短0.178km，但路線平縱線形指標(biāo)低；排水、防護(hù)工程相對(duì)較多；土石方量為68 590m3，比A線多42 928m3；用地為94.5畝，比A線多1.5畝；估算總金額為2 722.839 3萬(wàn)元，比A線高出178.650 7萬(wàn)元。

在A、B線跨越相同范圍段內(nèi)，A線段優(yōu)點(diǎn)是路線平縱線形指標(biāo)高；估算總金額為2 544.188 6萬(wàn)元，比B線少178.650 7萬(wàn)元；相對(duì)B線，A線段路線充分利用鄉(xiāng)道坪曲線—孝義公路，節(jié)省了用地，工程量相對(duì)較小。A線段路線長(zhǎng)度為3.300km，比B線長(zhǎng)0.178km，但排水、防護(hù)等工程量都較??；土石方量較小，用地較少。

C線段的優(yōu)點(diǎn)是平面線形指標(biāo)高，行車(chē)更流暢，缺點(diǎn)是路線從祁寨村穿過(guò)，拆遷量大，對(duì)沿線居民生產(chǎn)生活影響較大，另與長(zhǎng)晉高速公路相交時(shí)，交叉角度較小，橋梁的施工難度較大，工程量大，造價(jià)高，高速公路上的行駛車(chē)輛視覺(jué)效果差。

綜合高平市政府意見(jiàn)、高平市城市總體規(guī)劃、各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)等因素考慮，本項(xiàng)目推薦A線方案，路基寬度12m。

6 推薦方案規(guī)模、標(biāo)準(zhǔn)及主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

路線全長(zhǎng)6.652km，采用雙向雙車(chē)道二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度為60km/h，路基寬度為12m，主要工程規(guī)模平面交叉10處；路基土方為96 231m3；排水工程為3 344m3；瀝青混凝土路面75 018m2。主要構(gòu)造物有3~13m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板橋2座、上跨長(zhǎng)晉高速公路3~30m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁分離立交1處、涵洞5道。

7 結(jié)語(yǔ)

路線方案設(shè)計(jì)是路線設(shè)計(jì)中最根本的問(wèn)題。方案是否合理，不但直接關(guān)系到公路本身的工程投資和運(yùn)輸效率，更重要的是影響到路線在公路網(wǎng)中是否起到應(yīng)有作用，即是否滿足國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防的要求和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。所以路線方案選擇是多種因素綜合考慮、平衡的結(jié)果。做好公路路線方案設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)路網(wǎng)規(guī)劃、周?chē)匦蔚匚?、工程地質(zhì)及工程造價(jià)等因素進(jìn)行綜合分析，通過(guò)深入研究、多方案比選論證，最終確定經(jīng)濟(jì)、功能完備的路線方案。通過(guò)對(duì)高平市米山至河西鄉(xiāng)村道路改造工程的分析和總結(jié)，結(jié)合地形條件、工程地質(zhì)及工程造價(jià)，對(duì)典型路段的排水方案進(jìn)行比選分析，可供類(lèi)似工程設(shè)計(jì)人員參考。

[1]JTG B01—2003，公路工程計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]JTG D20—2006，公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] 張雨化.道路勘察設(shè)計(jì)[M].北京：人民交通出版社，1997.